NB-IoT ( Narrow Band Internet of Things ) — стандарт сотовой связи для устройств телеметрии с низкими объёмами обмена данными. Разработан консорциумом 3GPP в рамках работ над стандартами сотовых сетей нового поколения . Первая рабочая версия спецификации представлена в июне 2016 года.

Технология

Предназначен для подключения к цифровым сетям связи широкого спектра автономных устройств . Например, медицинских датчиков, счетчиков потребления ресурсов, устройств умного дома и т. п. В быту такие системы связи получили обобщающее наименование интернет вещей ( англ. Internet of Things (IoT) ). NB-IoT является одним из трех стандартов IoT, разработанных 3GPP для сотовых сетей связи: eMTC (enhanced Machine-Type Communication), NB-IoT и EC-GSM-IoT . eMTC обладает наибольшей пропускной способностью и разворачивается на оборудовании LTE. NB-IoT сеть может быть развернута как на оборудовании сотовых сетей LTE , так и отдельно, в том числе поверх GSM . EC-GSM-IoT предоставляет наименьшую пропускную способность и разворачивается поверх сетей стандарта GSM.

Среди достоинств NB-IoT :

• гибкое управление энергопотреблением устройств (вплоть до 10 лет в сети от батареи емкостью 5 Вт*ч)
• огромная емкость сети (десятки-сотни тысяч подключенных устройств на одну базовую станцию)
• низкая стоимость устройств
• оптимизированная для улучшения чувствительности модуляция сигнала

Обзор решений
	LTE Cat 1	LTE Cat 0	LTE Cat M1 (eMTC)	LTE Cat NB1 (NB-IoT)	EC-GSM-IoT
3GPP Release	Release 8	Release 12	Release 13	Release 13	Release 13
Downlink Peak Rate	10 Mbit/s	1 Mbit/s	1 Mbit/s	250 kbit/s	474 kbit/s (EDGE) 2 Mbit/s (EGPRS2B)
Uplink Peak Rate	5 Mbit/s	1 Mbit/s	1 Mbit/s	250 kbit/s (multi-tone) 20 kbit/s (single-tone)	474 kbit/s (EDGE) 2 Mbit/s (EGPRS2B)
Latency	50-100ms	not deployed	10ms-15ms	1.6s-10s	700ms-2s
Number of Antennas	2	1	1	1	1-2
Duplex Mode	Full Duplex	Full or Half Duplex	Full or Half Duplex	Half Duplex	Half Duplex
Device Receive Bandwidth	1.4 — 20 MHz	1.4 — 20 MHz	1.4 MHz	180 kHz	200 kHz
Receiver Chains	2 ( MIMO )	1 ( (англ.) ( )	1 (SISO)	1 (SISO)	1-2
Device Transmit Power	23 dBm	23 dBm	20 / 23 dBm	20 / 23 dBm	23 / 33 dBm

SIM card

Предполагается огромное распространение устройств Internet of Things с возможностью мобильной связи. В связи с этим вопросы себестоимости и затрат на обслуживание становятся критически важными. Один из путей экономии — отказ от установки физической SIM-карты . Для этого консорциум GSMA в 2016 году принял спецификацию Embedded SIM (eSIM) / Remote SIM Provisioning (RSP). Стандарт eSIM позволяет интегрировать функциональность SIM карты в электронику модема, а RSP описывает инфраструктуру и алгоритмы взаимодействия доверенных центров эмиссии параметров SIM, оператора сотовой связи и потребителя услуг связи.

Внедрение

Первые тестовые сети развернуты в 2015 году в Европе компанией Vodafone . Микросхемы сделал Huawei , модемы разработал . Vodafone предполагает начать коммерческую эксплуатацию технологии в 2017 году.

В России

В декабре 2017 года принято решение ГКРЧ по выделению частот для систем NB-IoT . Комиссия разрешила использование полос радиочастот 453—457,4 МГц и 463—467,4 МГц, 791—820 МГц, 832—862 МГц, 880—890 МГц, 890—915 МГц, 925—935 МГц, 935—960 МГц, 1710—1785 МГц, 1805—1880 МГц, 1920—1980 МГц, 2110—2170 МГц, 2500—2570 МГц и 2620—2690 МГц.

Сети NB-IoT МТС

Летом 2016 года компания МТС заявила о заключении контрактов на развертывание сетей по технологии EC-GSM-IoT . Для интернета вещей к осени 2018 года на основе технологии NB-IoT (Narrow Band IoT) МТС построила сеть в стандарте LTE в 20 городах России и заявила о возможности обеспечить сплошное покрытие во всех городах-миллионниках до конца года .

В 2019 году на основе технологии SCEF, позволяющей обеспечить взаимодействие любых устройств с сетью интернета вещей через единый интерфейс, МТС запустила сеть NB-IoT. Технология SCEF использует универсальный идентификатора устройства External ID, который привязан к SIM-карте, к которой может быть присоединено несколько устройств .

В 2020 году МТС стала первым российским оператором, запустившим технологию eSIM для IoT и М2М-устройств .

Сети NB-IoT МегаФона

В марте 2017 года компания заявила о готовности к внедрению технологии NB-IoT в России. 9 марта 2017 года компания продемонстрировала работоспособность технологии, развернув тестовый участок сети . Также на 2017 год заявлена поддержка RSP. На осень 2018 года компания заявляет работу NB-IoT в Москве, Петербурге и ряде других мест .

В мае 2019 года МегаФон сообщил о масштабном запуске сети NB-IoT в Новосибирске, Красноярске, Омске и Томске. В общей сложности покрытие четырёх городов обеспечивают порядка 500 базовых станций, что по данным оператора обеспечивает 90-процентное покрытие мегаполисов .

Сети NB-IoT Билайн

В 2018 году компания Билайн запустила сервис NB-IoT в тестовом режиме на нескольких базовых станциях Москвы и Новосибирска .

В сентябре 2018 года Билайн и компания «Эльстер Метроника» запустили пилотный инновационный проект облачной системы интеллектуального учёта электроэнергии на базе технологии NB IoT . Используя сеть NB IoT «Умного Квартала» Марьино, компания установила трехфазные интеллектуальные счетчики AS3500 с NB IoT модемами «Метроника 150» и программное обеспечение для сбора и обработки данных «Альфа Смарт».

В ноябре 2018 года Билайн первым в РФ запустил в опытную эксплуатацию участок гибридной IoT-сети в Войковском районе г. Москвы, которая поддерживает две технологии — NB-IoT и LTE Cat-M (eMTC, LTE-M) .

В июне 2019 Билайн запустил ковровое покрытие NB IoT в Москве в Band 3 (1800 МГц) в рамках соглашения с ДИТ Москвы . Активировано более 2500 базовых станций для создания сети для интернета вещей с высокой пропускной способностью. Опционально возможна активация режимов eDRX и PSM.

В ноябре 2019 Билайн и компания «Инфосистемы Джет» провели первые в России тесты технологии Non-IP Data Delivery (NIDD, система передачи данных без использования IP) для интернета вещей . Функционал развернут на базе сетевого элемента SCEF (Service Capabilities Exposure Function) от Oracle. Преимуществами технологии является отсутствие на устройствах IP-адресации и DEF-номеров. Пользовательскими преимуществами является снижение энергопотребления, увеличение времени службы абонентских устройств, их миниатюризация, повышение уровня безопасности, снижение нагрузки на сеть оператора, а, следовательно, возможность подключения миллионов NIDD-устройств без наращивания инфраструктуры.

В Республике Беларусь

NB-IoT от провайдера А1

В октябре 2017 года А1 стала первой белорусской компанией, которая получила разрешение от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) при Совете Безопасности Республики Беларусь на запуск в коммерческую эксплуатацию сеть NB-IoT в диапазоне 900 МГц. Для интернета вещей А1 задействует узкую полосу частот в 200 кГц .

7 декабря 2017 года телеком-оператор А1 массово запустил в Минске узкополосную сеть NB-IoT для «интернета вещей» .

К маю 2018 года компания покрыла сетью NB-IoT все областные города страны, а также некоторые крупные районные города .

С декабря 2019 года по апрель 2020 года при партнерстве А1 на 84 газораспределительных пунктах Брестской области установили контроллеры по удаленному сбору данных, которые работают в сети NB-IoT от А1 . Компания также выступила поставщиком специальных SIM-чипов для оборудования.

В мае 2020 года А1 представил интеллектуальную систему «А1 Умный дом», включающую не имеющий аналогов роутер A1 Elegance — Wi-Fi-роутер и центр управления устройствами умного дома из приложения в смартфоне .

В июне 2020 года А1 совместно с компанией Qulix Systems представила новое решение для дистанционного контроля безопасности мостов — инклинометр, который измеряет угол наклона объектов и передает данные по NB-IoT сети А1 .

К октябрю 2020 года в Гомельской области был реализован проект по повышению безопасности электроустановок для населения на базе сети «интернета вещей» от А1 .

В январе 2020 года предприятия получили возможность подключиться к системе «Софит», работающей на сети «интернета вещей» от А1 . В основе этого решения лежат интеллектуальные сенсоры и приборы учета тепло- и водопотребления, оснащенные SIM-картами А1 для обмена данными с платформой. На 21 декабря 2020 года к платформе «Софит» через сеть NB-IoT от А1 подключено более 100 различных объектов в Минске и Гродно .

NB-IoT от оператора МТС

В январе 2018 года компания МТС получила разрешение Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) для коммерческой эксплуатации сети для интернета вещей по стандарту NB-IoT. Для создания новых продуктов доступны все частоты в диапазоне 900 МГц .

В апреле 2019 года МТС установил в тестовом режиме в Минске «умные» контейнеры со встроенными IoT-датчиками отслеживания уровня заполнения отходами, которые передают сигналы мусоровозам . В мае 2020 года «умные» контейнеры появились в Минском районе .

С декабря 2019 года МТС стала продавать SIM-чипы для M2M/IoT-устройств .

17 января 2020 года МТС запустил тариф «Интернет вещей», предназначенный для обмена информацией между устройствами по технологии NB-IoT в режиме реального времени .

В марте 2020 года МТС совместно c предприятием «Минскоблгаз» успешно протестировали газовые счетчики белорусского производства, показания которых дистанционно передаются с использованием технологии NB-IoT . А в октябре 2020 года компания совместно с «БелОМО» начала производство счетчиков учета газа с возможностью удаленного мониторинга данных по технологии NB-IoT .

В июне 2020 года на 20 объектах «Брестоблгаза» началась установка контроллеров с SIM-чипами от МТС , которые позволяют удаленно контролировать режимы работы газопроводной сети .

В начале июля 2020 года мультимедийные системы Geely Atlas оснастили SIM-чипами от МТС . А в конце месяца компания запустила линейку услуг «Умный учет» для автоматического учета газа и воды со сбором данных на основе технологии NB-IoT .

В ноябре 2020 года компания предложила решение для управления молочной фермой — «умный» ошейник со встроенным IoT-датчиком и специальное ПО для дистанционного мониторинга показателей здоровья. Пилотный цифровой проект запущен на одном из сельхозпредприятий Глубокского района Витебской области .

См. также

• LoRa / LoRaWAN
• NB-Fi

Примечания

Ссылки